Определение прочности бетона

Из всех приведенных в ГОСТ 4.212 показателей для железобетонных конструкций наиболее часто на строительных площадках определяют проч­ность бетона. Все остальные показатели определяют, как правило, в специ­ализированных лабораториях. Поэтому этот показатель рассмотрим более подробно.

Прочность – свойство материала воспринимать, не разрушаясь, внеш­ние механические нагрузки и воздействия (сжатие, растяжение, сдвиг и др.).

Предел прочности – максимальное значение механической нагрузки, приведенной к единице площади рабочего сечения, при достижении кото­рой материал разрушается.

Предельное значение прочности обозначается R и измеряется в МПа или кгс/см².

Легкие бетоны (керамзитобетон, пенобетон) обладают прочностью на сжатие в диапазоне 5–20 МПа, тяжелые бетоны, в которых в качестве круп­ного заполнителя используется известняк, имеют прочность 7–40 МПа, а на гранитном заполнителе – 10–60 МПа. У специальных бетонов прочность на сжатие может достигать 120 МПа. Прочность бетона зависит от его состава, прочностных и геометрических характеристик исходного материала, активности цемента и других факторов.

Все конструктивные бетоны в зависимости от их прочности подразде­ляются на классы.

Класс бетона по прочности – показатель, характеризующий прочность бетона, устанавливаемый техническими нормами в зависимости от основ­ных эксплуатационных характеристик или свойств материалов.

Согласно СНИП 2.03.01–84 при проектировании строительных конст­рукций принимают классы по прочности: В3,5; В5; В7,5; В 10; В 12,5; В 15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60.

Классы характеризуются прочностью R, которая является исходной ве­личиной для определения R_c, R_b, R_bn, R_bt, R_btn, R_bp и других и исходной величи­ной для расчета состава бетонной смеси. Фактическая прочность бетона R должна соответствовать (но не равна) значению прочности заданного клас­са с определенной степенью обеспеченности, величина которой нормиру­ется и в соответствии с ГОСТ 25192 составляет 0,95.

Значение класса бетона принимают при проектировании строительных конструкций в зависимости от их назначения, условий эксплуатации, геоме­трических размеров и экономических соображений. Так, для плит перекры­тий используется бетон В20, для колонн – В25, для свай – В30, при строи­тельстве Останкинской башни применялся бетон В50.

По своей природе бетон является неоднородным материалом, и в одной конструкции прочность может изменяться в некоторых пределах.

Определение фактической прочности бетона непосредственно в строи­тельных конструкциях является сложной технической задачей. Для челове­чества такая проблема возникла одновременно с появлением бетона и реша­лась по-разному в зависимости от уровня технического развития. Слож­ность проблемы заключалась еще и в том, что в природе отсутствует такая физическая величина, как прочность. Эту задачу можно решить только пу­тем использования косвенных величин, связанных с прочностью. Одной из первых косвенных величин было усилие (Р), при достижении которого раз­рушался бетонный кубик или цилиндр. Данную величину можно замерить различными способами. Разделив усилие на площадь поперечного сечения, получим искомое значение прочности бетона на сжатие, из которого изго­товлен кубик. В дальнейшем в качестве косвенных характеристик использо­вались диаметр отпечатков, усилие взрыва анкерного стержня, величина отскока упругого тела, скорость ультразвука, форма ударного импульса и другие.

В последующих главах рассмотрим способы применения различных косвенных характеристик и методы определения прочности бетона в строи­тельных конструкциях.

5.4.1. Классификация методов
определения прочности бетона

Развитие теоретических и экспериментальных исследований в области контроля качества привело к появлению значительного количества методов оценки прочности бетона. Каждый из существующих методов имеет опре­деленную область применения, свои достоинства и недостатки, требует использования простого устройства или сложного электронного прибора. Для более полного понимания сущности этих методов необходимо провести их классификацию.

Основным признаком классификации является физическая сущность, положенная в основу метода. По способу воздействия на конструкцию ме­тоды принято разделять на разрушающие, с местным разрушением и нераз­рушающие. Такая классификация более полно отражает сущность метода и исходит из следующих условий. Если после испытаний образец разрушен и не пригоден для дальнейшего использования по свое­му назначению, такой метод классифицируется как разрушающий. Если конструкция остается пригодной к эксплуатации, но после испытания тре­буется ее ремонт, такой метод следует отнести к методам с местным (ло­кальным) разрушением. Неразрушающие методы предусматривают такое воздействие на конструкцию, которое не отражается на ее эксплуатацион­ной способности.

Дата добавления: 2014-11-25